Aedes aegypti є основним переносником кількох арбовірусів (таких як денге, чикунгунья та Зіка), які спричиняють часті спалахи захворювань людини в тропічних і субтропічних регіонах. Боротьба з цими спалахами залежить від контролю переносників, часто у вигляді інсектицидних спреїв, спрямованих на дорослих самок комарів. Однак просторове охоплення та частота обприскування, необхідні для оптимальної ефективності, незрозумілі. У цьому дослідженні ми описуємо вплив обприскування приміщень піретроїдними інсектицидами наднизького об'єму (УНО) на популяції комарів Aedes aegypti в домашніх умовах.
Наші результати показують, що зниження чисельності Aedes aegypti в межах домогосподарств зумовлене, головним чином, обприскуванням, яке проводиться в межах одного домогосподарства, без додаткового ефекту від обприскування в сусідніх домогосподарствах. Ефективність обприскування слід вимірювати з точки зору часу, що минув з моменту останнього обприскування, оскільки ми не виявили кумулятивного ефекту від послідовних обприскувань. На основі нашої моделі ми оцінюємо, що ефективність обприскування знижується на 50% приблизно через 28 днів після обприскування.
Зниження чисельності Aedes aegypti в межах домогосподарства головним чином визначалося кількістю днів з моменту останнього обприскування в цьому домогосподарстві, що підкреслює важливість охоплення обприскуванням у районах високого ризику, при цьому частота обприскування залежить від місцевої динаміки передачі вірусу.
У цьому дослідженні ми використали дані двох великих польових випробувань багаторазового обприскування піретроїдами наднизького об'єму всередині приміщень у місті Ікітос, що в перуанському регіоні Амазонії, щоб оцінити вплив обприскування наднизьким об'ємом на кожну окрему популяцію комара Aedes aegypti в межах домогосподарства, що виходить за межі одного домогосподарства. Попередні дослідження оцінювали вплив обробок наднизьким об'ємом залежно від того, чи знаходилися домогосподарства в межах чи за межами більшої зони втручання. У цьому дослідженні ми прагнемо дезагрегувати ефекти обробки на більш детальному рівні окремих домогосподарств, щоб зрозуміти відносний внесок обробок у межах домогосподарств порівняно з обробками в сусідніх домогосподарствах. З часом ми оцінили кумулятивний ефект повторного обприскування порівняно з останнім обприскуванням на зменшення популяції Aedes aegypti у пташниках, щоб зрозуміти необхідну частоту обприскування та оцінити зниження ефективності обприскування з часом. Цей аналіз може допомогти в розробці стратегій боротьби з переносниками та надати інформацію для параметризації моделей для прогнозування їхньої ефективності.
Результат, що нас цікавить, визначається як загальна кількість дорослих особин Aedes aegypti, зібраних на одне домогосподарство i за час t, яка моделюється в багаторівневому байєсівському фреймворку з використанням негативного біноміального розподілу для врахування надмірної дисперсії, особливо враховуючи, що було зібрано велику кількість нульових дорослих особин Aedes aegypti. Враховуючи відмінності в місці проведення та експериментальних планах між двома дослідженнями, всі моделі-кандидати були підібрані до наборів даних S-2013 та L-2014 відповідно. Моделі-кандидати розроблені відповідно до загальної форми:
a представляє будь-яку з набору змінних-кандидатів, що вимірюють вплив обприскування на домогосподарство i в момент часу t, як описано нижче.
b представляє будь-яку з набору змінних-кандидатів, що вимірюють вплив обприскування на сусідів навколо домогосподарства i в момент часу t, як описано нижче.
Ми перевірили просту b-статистику, обчисливши частку домогосподарств у кільці на заданій відстані від домогосподарства i, які були обприскані за тиждень до t.
де h – кількість домогосподарств у кільці r, а r – відстань між кільцем та домогосподарством i. Відстань між кільцями визначається на основі таких факторів:
Відносна відповідність моделі для функцій впливу обприскування в межах домогосподарства з зваженим часом. Товстіша червона лінія представляє модель, що найкраще відповідає умовам, причому найтовстіша лінія представляє модель, що найкраще відповідає умовам, а інші товсті лінії представляють моделі, WAIC яких суттєво не відрізняється від WAIC моделі, що найкраще відповідає умовам. Функція розпаду BA застосовується до кількості днів з моменту останнього обприскування, які входять до п'яти найкраще відповідних моделей на основі середнього рейтингу WAIC у двох експериментах.
Модель оцінила, що ефективність обприскування знизилася на 50% приблизно через 28 днів після обприскування, тоді як популяції Aedes aegypti майже повністю відновилися приблизно через 50-60 днів після обприскування.
У цьому дослідженні ми описуємо вплив обприскування піретрином наднизьким об'ємом у приміщеннях на популяції Aedes aegypti у зв'язку з обприскуваннями, що відбуваються часово та просторово поблизу будинку. Краще розуміння тривалості та просторового масштабу впливу обприскування на популяції Aedes aegypti допоможе визначити оптимальні цілі для просторового охоплення та частоти обприскування, необхідних під час втручань з боротьби з переносниками, а також надасть основу для порівняння різних потенційних стратегій боротьби з переносниками. Наші результати показують, що скорочення популяції Aedes aegypti всередині домогосподарств відбувається завдяки обприскуванню в межах одного домогосподарства, без додаткового ефекту від обприскування домогосподарствами в сусідніх районах. Вплив обприскування на популяції Aedes aegypti всередині домогосподарств залежить головним чином від часу, що минув з моменту останнього обприскування, і поступово знижується протягом 60 днів. Подальшого скорочення популяцій Aedes aegypti не спостерігалося через кумулятивний ефект від кількох обприскувань всередині домогосподарств. Загалом, популяція Aedes aegypti зменшилася. Кількість комарів Aedes aegypti в домогосподарстві залежить головним чином від часу, що минув з моменту останнього обприскування в цьому домогосподарстві.
Важливим обмеженням нашого дослідження є те, що ми не контролювали вік зібраних дорослих комарів Aedes aegypti. Попередні аналізи цих експериментів [14] показали, що віковий розподіл дорослих самок мав тенденцію до молодшого віку (збільшена частка ненароджуючих самок) у зоні обприскування L-2014 порівняно з буферною зоною. Таким чином, хоча ми не виявили додаткової пояснювальної ролі обприскування в навколишніх домогосподарствах щодо чисельності Aedes aegypti в даному домогосподарстві, ми не можемо бути впевнені, що немає регіонального впливу на динаміку популяції Aedes aegypti в районах, де обприскування відбуваються часто.
Інші обмеження нашого дослідження включають неможливість врахувати екстрене обприскування Міністерством охорони здоров'я, яке відбулося приблизно за 2 місяці до експериментального обприскування L-2014, через відсутність детальної інформації про його місцезнаходження та час. Попередні аналізи показали, що ці обприскування мали подібний ефект по всій досліджуваній території, формуючи спільний базовий рівень щільності Aedes aegypti; фактично, на момент початку експериментального обприскування популяції Aedes aegypti почали відновлюватися. Крім того, різниця в результатах між двома експериментальними періодами може бути пов'язана з відмінностями в дизайні дослідження та різною чутливістю Aedes aegypti до циперметрину, причому S-2013 є чутливішим, ніж L-2014.
Зрештою, наші результати показують, що вплив обприскування в приміщенні обмежувався домогосподарством, де відбувалося обприскування, і що обприскування в сусідніх домогосподарствах не призвело до подальшого зменшення популяції Aedes aegypti. Дорослі комарі Aedes aegypti можуть залишатися поблизу будинків або всередині них, скупчуючись на відстані до 10 м та долаючи середню відстань 106 м. Таким чином, обприскування території навколо будинку може не мати великого впливу на популяцію Aedes aegypti в цьому будинку. Це підтверджує попередні висновки про те, що обприскування зовні або навколо будинку не має жодного впливу. Однак, як згадувалося вище, можуть існувати регіональні впливи на динаміку популяції Aedes aegypti, і наша модель не була розроблена для виявлення такого впливу.
У сукупності наші результати підкреслюють важливість охоплення кожного домогосподарства з підвищеним ризиком передачі під час спалаху, оскільки домогосподарства, які нещодавно не обприскували, не можуть покладатися на втручання поблизу або навіть на численні попередні втручання для зменшення поточної популяції комарів. Оскільки деякі будинки були недоступні, початкові зусилля з обприскування завжди призводили до часткового охоплення. Повторні відвідування пропущених домогосподарств можуть збільшити охоплення, але віддача зменшується з кожним раундом спроб, а вартість одного домогосподарства зростає. Тому програми боротьби з переносниками необхідно вдосконалити, зосередившись на районах, де ризик передачі денге вищий. Передача денге є неоднорідною в просторі та часі, і локальна оцінка районів високого ризику, включаючи демографічні, екологічні та соціальні умови, повинна спрямовувати цілеспрямовані зусилля з боротьби з переносниками. Інші цілеспрямовані стратегії, такі як поєднання обприскування залишками в приміщеннях з відстеженням контактів, були ефективними в минулому та можуть бути успішними в деяких умовах. Математичні моделі також можуть допомогти вибрати оптимальні стратегії боротьби з переносниками для зменшення передачі в кожному локальному середовищі без необхідності дорогих та логістично складних польових випробувань. Наші результати забезпечують детальну параметризацію просторових та часових ефектів обприскування наднизьким обсягом в приміщеннях, що може бути основою для майбутніх зусиль механістичного моделювання.
Час публікації: 13 січня 2025 р.